基于节点修复效果的故障路网修复策略

路网发生大规模拥堵时,应制定交通疏导策略有效地疏散交通。基于道路交通网络级联失效,提出了一种拥堵路网的修复策略。首先建立节点失效、节点修复效果的评价指标,然后依据失效节点修复效果后路网阻塞程度指标对节点重要度进行排序,最后按照节点重要度排序制定修复策略和路网失效节点的修复流程。试验结果表明,与节点的随机修复策略和基于节点度的节点修复策略相比,本研究提出的基于修复效果的节点修复策略更能有效地疏散交通。     

诱导条件下的路网交通过饱和预防性控制

为预防路网局部过度拥堵导致路网大面积过饱和,分析了路段和路网的过饱和交通状态,提出路网过饱和状态判定及过饱和诱导控制策略启动时机的判定方法;基于有向图论,在固定交通需求条件下,以路段饱和度最大值最小化为目标,路段通行能力和路段流量平衡为主要约束条件,建立了交通诱导模型;以路段饱和度方差最小化为目标,路段通行能力和相位时长调整的极限值为约束条件,建立了交通控制模型;采用遗传算法进行求解。算例路网的试验对比表明,交通诱导使路网过饱和路段的最大饱和度有所降低,降低了19.6%;交通控制模型使各路段的饱和度均衡,标准差也有一定程度的降低,降低了12.9%;表明在交通诱导和控制协同管理下,路网运行指标有所改善,在一定程度上预能防路网过饱和状态发生。     

考虑路径冗余和出行效率的路段重要性排序

为合理评估交通网络中路段的失效对出行者路径选择及路网运行效率的影响,提出了一种综合考虑路径冗余度指数和出行效率指数的路段重要性排序方法。在路段失效前后两种情形下,采用基于可行合理路径的随机用户均衡模型进行流量分配和路径搜索,流量只能够在可行合理路径集上进行加载,当路径阻抗超过最短路径的容忍倍数时,路径流量为零,最终可得到路段失效前后可行合理路径数量的改变程度指标和个体出行时耗的变化程度指标。对指标进行z-score标准化处理后赋予相应的权重,得出路段重要性的综合评价值。采用Nguyen-Dupuis网络开展了测试分析,结果表明:该方法能够模拟路段失效后路网的变化情况并实现对路段重要性的排序,其结果可作为交通管理者拥堵防控策略的制定提供理论支撑,也能够为关键路段识别、道路封闭影响评价等提供理论依据。     

基于WGN算法的城市路网拥堵路段诊断分析

为了分析城市道路交通拥堵问题,利用WGN(weighted Girvan-Newman)算法从中观路网结构角度出发,以道路网络的结构性质为依据,通过模块度分析对城市道路网络进行组团划分,找出路网结构中的关键性路段,再以小区间OD(origin-destination)量作为权重,根据路段加权后的介数值判断路网中的拥堵路段,为后续的交通规划和研究分析做铺垫。结果表明:诊断出的拥堵路段与实际交通运行情况吻合,说明路网结构不合理是造成道路供给不均衡的重要原因。可见,研究结果可以对规划路网的潜在问题做出预判,并及时采取措施缓解拥堵。     

基于指向惩罚的交通信息发布下随机交通分配*

提出了通过对发布交通拥堵信息的路段进行阻抗惩罚的随机交通分配方法。出行者被分为“随机型”与“信息型”两类并进行logit型的随机路径选择,前者不受交通信息发布的影响,根据正常路阻进行路径选择,而后者会根据发布的信息,改变对下游路网阻抗的认知并根据新的阻抗进行路径选择。通过对发布拥堵信息的路段的路阻施加路段到路段的指向惩罚来反映“信息型”出行者的路阻变化,分别对两组类型的出行者进行随机网络加载,给出了基于混合流量加载的交通分配算法。实例验证了方法的有效性,并分析了交通信息服务的市场占有率和信息的发布方案对信息发布效果的影响。     

突发事件交通网络VMS发布点优化

交通事故发生时路段因通行能力下降会产生拥堵,在事故路段上游合理布置可变情报板（Variable Message Sign,VMS）能有效疏导车流。研究了道路网络中VMS发布点的优化模型,分析了VMS在路网诱导中的转移率模型和VMS对于减少拥堵效用的计算方法;建立了路网中VMS发布点的优化模型,通过VMS信息发布点的优化减少出行时间;提出应用离散离子群算法求解优化模型;在虚拟路网中的数值实验表明,模型能有效减少总的出行时间,但是随着VMS数量的增加,出行时间的减少不明显。     

城市路网交通流的空间互相关性

该文研究了路段流量序列间互相关系数与其空间距离的关系.通过对城市路网各路段交通流量序列进行互相关分析,研究了网络交通负荷、交通流日变化趋势及流量采样周期对该关系的影响.结果表明:间距相同的若干路段对的互相关系数各不相同;在统计意义下,路段间平均互相关系数随路段空间距离增大而减小;随着交通网络负荷的增加网络交通流渐趋拥堵...     

基于TransModeler的拥堵区域交通流量调控方法研究

针对中小城市临时交通管制措施下出现的交通拥堵状况,应用微观交通仿真软件TransModeler建立拥堵区域路网模型。运用动态交通组织手段来实现拥堵区域交通总量控制,均衡路网交通压力。以曲靖市中心城区拥堵区域动态交通组织优化为实例,通过仿真结果对方案实施前后的各拥堵路段的交通流运行状况进行评价,证明了流量调控方法对缓解拥堵区域交通状况具有一定的科学实效性。     

考虑非机动车流影响的微循环路网组织优化

为提高道路网通行能力,缓解干道拥堵,提高支路利用率,研究了非机动车流对机动车流的影响,并构建了影响模型,对机动车流的路阻函数进行改进。使用改进后的路阻函数构建微循环路网单向交通组织双层规划模型。上层模型以路网交通效率最大,干道平均饱和度最小和微循环支路平均饱和度最小为目标; 下层模型是基于用户平衡分配的交通流分配模型。采用遗传算法对模型进行求解。最后以北京市西三旗地区某微循环系统为例进行算例分析。研究结果表明:实施单向交通能够有效降低干道饱和度,提升支路利用率,平衡道路资源使用。在不考虑非机动车流影响时,进行单向交通组织的路段为9条,考虑单向交通影响时,进行单向交通组织的路段为4条,仅有两条路段重合,两种情况路网组织方案差异明显,所以应在实际路网优化时考虑非机动车流的影响。可见,考虑非机动车影响的微循环路网组织优化模型能够为实际单向交通组织提供理论支持。     

高速公路改扩建后区域路网交通分流模型

为量化分析高速公路改扩建分流后区域路网的拥挤程度和服务水平,充分考虑路网分流条件,以系统饱和度为约束条件,以区域路网内分流系统最优为目标,建立了具有实时反馈效用的高速公路改扩建交通分流机制和分配模型。以陕西潼关至宝鸡高速公路改扩建作业项目为例,应用新建模型对2种交通分流方案进行了对比。研究结果表明:该模型考虑分流路段的交通量分担能力,以分流后路段交通量和路段通行能力之比作为权重系数,来反映分流后区域路网的交通拥挤状况,能够实现区域路网内交通分流的系统最优,达到配流均衡。通过应用该方法对大型车分流和小汽车分流两套方案进行的对比分析,表明大型车辆分流方案的路段饱和度优于小汽车分流方案。     

基于K-短路径的路网关键路段集合的辨识与分析

为了提高高速公路网络化运营监管与公众服务的水平,需要准确可靠地辨识出综合多种因素的关键路段,采用交通分配理论及K-短路径算法研究了路网运行关键路段集的辨识问题。综合考虑路网结构、交通需求影响、出行行为特征等多方面因素,以系统内所有用户的旅行时间为交通网络性能度量指标,建立了路网运行关键路段评价模型;考虑多路段失效的联合效应,提出了路段集的重要度评估模型及其求解算法。该模型相对于传统的结构可靠性模型,考虑了出行者路径选择行为影响和多路段失效的联合效应,更符合路网运行管理的实际需求。研究结果表明:在相同交通需求的OD对之间,结构密度较低的区域,被选中为关键路段集的概率大;合理的K取值得到的关键路段集与全路网分配所得结果相近,可有效提升计算效率;多路段失效情况下,路段的联合效应明显。     

基于综合运输网络的logit多路径分配模型的求解算法研究

在综合运输路网中增加虚拟的节点和虚拟路段,将交通方式间的转运（换乘）延误当做路段阻抗处理,通过使用现有的交通分配模型和算法去处理带有转向延误（换乘）的交通问题。     

震后城市路网关键路段识别

地震灾害会对城市路网带来结构破坏和功能失效,在震后初期资源有限的条件下,识别出路网中的关键路段以优先抢修,对恢复路网可靠性和提升救援效率至关重要.本文采用畅通可靠度作为衡量指标,结合交通需求和供给两个维度,构建评估城市路网抗震可靠性的贝叶斯网络模型,求解模型得到震后路网中的薄弱路段和重要路段,最后结合两者识别出震后路网中的关键路段,为决策管理部门提供震后应急救援和震前路网维护的理论依据.以某区域局部路网为示例,设定地震影响,定量分析该路网的抗震可靠性并识别出路网中的关键路段,验证该模型的可行性.     

基于交通流分配的路网服务水平评价方法

为合理评价规划路网的服务水平,引入平均到达饱和度与延误率指标,以克服单一饱和度指标对路网交通流分配评价的不足.交通分配过程中,根据交通流三参数之间的关系,推导出路段交通量与出行时间成一个“侧峰曲线”关系,采用交通分配模拟法基于“侧峰”路阻进行交通分配,引入了到达交通量和通过交通量的概念,并提出了平均到达饱和度和延误率指标对道路网络交通流评价的方法.     

基于浮动车数据的城市区域路网关键路段识别

针对城市路网中对交通运行起着决定性作用的关键路段识别问题,首先,对浮动车数据进行了异常数据处理与地图匹配.其次,将关键路段划分为重要路段和脆弱路段,基于路段连接度、饱和度和路段介数建立了重要路段识别模型.同时,基于容量可靠度建立了路段脆弱性判别模型,并采用蒙特卡洛方法(Monte Carlo,MC)实现了模型求解.最后,利用包含有快速路、主干路、次干路及支路的复杂城市道路网络作为研究对象进行验证分析.结果表明:所构建模型和方法可有效准确识别关键路段,路段重要度更能客观反映关键路段对路网运行效能的影响程度,而且道路等级高的路段其关键程度较高.     

网络故障边的权重优化分配与比例分配策略比较分析

边的故障可通过级联效应给网络带来灾难性后果.如何减弱或避免故障带来的影响成为目前研究的重点.当网络中某边出现故障后,需对故障边的边权进行分配,该文提出一种优化分配模型,模型中考虑了对点权大的节点的保护,常用的比例分配方案是优化分配模型的一个可行解.实例分析表明,采用优化分配策略有时可完全避免级联失效的发生,并指出不同的攻击策略下,易选取不同的故障边边权分配方案.     

单向交通规划方案的路网容量判别法

单向交通组织规划改变了车流原有的运行状态,使得路网中各路段的交通流量和行车速度发生变化,单向交通影响区域的路网容量发生相应的变化。在已知规划区域节点0D的条件下,通过交通仿真获得单向交通规划方案的各路段的交通流量和运行车速,利用时空消耗法,计算出单向交通和双向交通组织状况下的路网容量,再运用比值法建立了单向交通规划方案的路网容量辨别模型,对单向交通规划方案的路网容量进行判别.     

基于拥堵辨识的城市路网优化模型

为了改善道路交通拥堵状况,在分析城市道路网络交通拥堵博弈关系的基础上,建立了以交通拥堵程度为下层决策目标、经济费用为上层决策目标的城市路网优化双层规划模型.上层模型以管理者对路网运营成本投入最优为目标,下层模型力求路网的出行效率最高,针对该模型提出遗传算法求解流程.以南京市某区域道路网络为例进行分析研究,结果表明:优化后的路网效能优于原始路网,路网运行速度、服务水平均有提升;维护费用及延误均下降.双层规划模型主要针对路网中道路等级低、饱和度高的路段进行改造升级,在一定投入费用范围内实现路网交通拥堵与投入费用的最优平衡关系,能够为路网优化决策提供参考.     

基于数据挖掘的路网交通拥堵特征分析

交通拥堵的发生通常导致道路通行能力的下降和交通瓶颈的形成,对城市的经济和环境造成影响。对此利用大数据技术挖掘交通数据,通过聚类分析方法,构建交通指数数据集,进而对城市路网交通拥堵进行定量分析。研究表明,路网拥堵在工作日和周末存在差异,周数据具有周期性,在空间上总体呈现由点向线再到面的拥堵扩散过程。依据拥堵的时空特征,分析了路网的拓扑结构和流量的复杂性,为城市的可持续发展和交通优化提供一定的支持。     

基于贝叶斯网络的路网失效程度评估方法研究

创造性地将贝叶斯网络应用于路网失效的评估中。选择连通可靠性作为评价标准,运用实例分析的方法,对基于贝叶斯网络的路网失效程度评估方法进行了研究。通过对路网的失效成因进行分析建立路网失效对应的事件树与故障树,并引入故障树向贝叶斯网络转化的算法,提出了利用贝叶斯网络对城市路网的失效程度进行评估的方法。最后举出一个简单的路网实例,按上述方法对其建立了其路网失效的贝叶斯网络,并利用MSNBX软件对该路网遭遇不同类型攻击时的失效情况进行了模拟计算,得到了实例路网的失效程度。实验结果证明了所探讨的方法的有效性,并为贝叶斯网络在大规模路网研究中的应用提出了一些思考和建议。